电涡流测功机的结构、原理、 使用和维护 主要内容 一、概述 二、结构 三、工作原理 四、使用和维护 概述 电涡流测功机是一种精密的检测设备。利用电磁感应原理进行工作 测功机分类：电涡流、水涡流和电力。盘式和鼓式；直接冷却和间接冷却。 组成：涡流制动器、控制装置、测力装置和测速装置。控制装置通过测速和测矩和涡流制动器电连接。 涡流测功机的作用和原理：各种动力机械一般性试验、型式试验及研究上。测发动机的各种特性、整机、零部件、变速变矩装置等的动力性能。电磁感应原理。 型号含义： 技术来源：水涡流和电涡流从德国引进。 使用：启动水涡流、南峰的电涡流、国外的电力。 南峰的电涡流测功机 电涡流测功机组成 鼓式电涡流测功机结构 盘式涡流测功机的结构 转子部件 冷却环 励磁线圈 鼓（柱）式电涡流测功机结构 鼓式测功机和盘式测功机的区别 盘式测功机突出优点轴向尺寸小、转动惯量低、有效材料利用率高和重量轻，磁回路离轴远，因此比不考虑预防轴电流。但从制造的观点出发，盘式涡流制动器的转子处于磁场回路的气隙中，无论是机械的或热的原因使转子对中心位置发生偏移时，都将引起转子两侧的气隙的显著变化，从而导致不平衡磁拉力的急剧增加。所以制造精度要求高。 鼓式测功机轴向尺寸大，转动惯量高、有效材料利用率高和重量大。且由于磁回路通过转轴，即使采取双电枢结构，也需要考虑防轴电流。但是，加工精度较低，工作中气隙可以保持不变。 报警装置 流量开关：不同型号对应不同的开机流量。 压力检测器：控制最小的开机压力：0.02~0.03MPa。 环温传感器：≤56～60℃ 轴承温度传感器： ≤70℃ 涡流测功机的工作原理 涡流制动器的组成： 旋转部分（感应子）、摆动部分（电枢和励磁绕组）组成。 左手定则和右手定则 左手定则： 已知电流方向和磁励线方向，判断通电导体在磁场中受力方向（如电动机）。 伸开左手,让磁励线穿入手心(手心对准N极，手背对准S极)， 四指指向电流方向 ，那么大拇指的方向就是导体受力方向。 左手定则说的是磁场对电流作用力，或者是磁场对运动电荷的作用力。 右手定则: 确定导体切割磁励线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。（发电机） 右手定则的内容是：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁励线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感应电流的方向 。右手定则说的是导线在磁场里面，切割磁励线运动的时候，产生的感应电流的运动方向。 功率的计算 机械特性曲线 励磁电流一定时，转矩和转速之间的关系曲线＿定电流控制特性． 临界转速：转矩最大时的转速。与涡流环材料的电阻系数和导磁系数成正比；随涡流环直径的增加和气隙的减小而降低。 转子最大直径受离心力引起的机械应力和转动惯量决定。 最大转矩与转子直径、长度、齿数和涡流环的导电导磁系数等有关。 电涡流测功机主要技术指标 a）系统扭矩测量精度：应不大于±0.4％FSR(CW5电涡流测功机为±0.5％FSR)； b）扭矩测量灵敏度：应不大于±0.1％FSR； c）转速测量误差：应不大于±0.1％±1个字； d）恒转速控制误差：应不大于±5r/min； e）恒转矩控制误差：应不大于±0.2％FSR。 3、使用和维护 测功机的选用 测功机的选用 除了测功机的扭矩曲线能包容原动机的曲线外，还应考虑以下几点： 测功机提供的负载能方便地进行调节，并 能在自动调节中有最好的过渡品质和静态正确度。 测功机控制系统能按试验规范要求进行控制（如恒转、恒扭、、转速比例、转速平方等）。 测功机加负荷和卸负荷的速度与试验规范相适应，能迅速准确的与输入指令同步。 当要求数据进行自动收集（记录、处理）时，负荷和测量系统应该有电讯号输出，这样测功机便于控制和自动化。 另外，还应考虑寿命、可靠性、周期和费用等因素。 电涡流测功机的布置 测功机应安装在牢固坚实的基础上，不受冲击振动，环境中不应有尘埃、油雾及含酸、碱、盐等的有害物质。 主机和控制柜的布置根据用户的试验场所决定，最好分放在两个房间里，以减少噪音的相互影响。但主机和控制柜的距离不应超过10米。控制柜应放在振动较小的位置上。 测功机和原动机的布置，既要考虑到相互的连接，又要便于各自的安装、使用操作和维修保养，也要便于被测原动机的运入、运出、吊装、检查等等，还要考虑水路、电路的走向。 电涡流测功机的安装 主机必须安装在单独的混凝土基础上或铸铁平板上。混凝土应为高质量的水泥（425或525号）。基础尺寸由主机底座的大小决定。基础四周应设隔振沟。 用0.02/1000水平仪测量，气泡不应超过3个小格（在相互垂直的两个方向测量）（发动机和测功机安装在共同的平板上时不需要测量）。安装时应考虑到和被测试原动机的对接。根据给出的安装尺寸进行安装，还要考虑冷却水的进出，进水管径应不小于主机入口管径，排水管应有适当的坡度，使底座的积水能自动排出。安装时一定要固紧。 测功机与原动机的对接 由于测功机与原动机中心线的任何偏差都将引起它们的附加振动，在轴和轴之间产生负荷，所以一定要尽可能地保持两轴中心线重合。对橡胶弹性联结及尼龙绳联结等软联结方式同轴度不大于0.2mm。 测功机所受负荷与连轴器的不平衡重和转速平方之积成正比，可见动负荷随转速的增加而急剧增大。所以，在测功机轴伸上的任何附件都必须进行严格的动平衡。联轴器的参数应与测功机和被测原动机相协调。在材料和强度允许的条件下，应尽量采用较轻的联轴器。 说明书中给出了联结法兰尺寸。 轴端联轴器所用的固紧螺钉的力矩应大小合适，其参考力矩: 联轴器应装有安全防护罩， 油门执行器的安装 油门执行器是控制发动机油门开度的的执行机构。应装在发动机油门附近便于控制且振动又比较小的地方。一般应平放。它应有坚固的基础和托架，远离热源，它与化油器的距离不应大于400mm。油门执行器摆杆和发动机控制杆之间用拉杆或钢丝绳连接。调节拉杆和钢丝绳的连接位置和长度，当油门开度由全关调到全开时，尽量使油门执行器摆杆从零转到最大角度（0～45°）。拉油门时应保证灵活，不应有摩擦、阻塞等现象。 油门执行器的型号和技术参数： 电缆与电缆连接 主机与控制部分是通过电缆连接的。 控制系统的电源为220V、50H（60HZ）， 电源波形应无严重失真。否则会引起调节稳定或控制精度下降。 电源引线参考值： 电涡流测功机冷却kaiyun 开云官方入口水 3、选择冷却水量（按原动机的最大负载确定）： 正确选择测功机冷却水流量是用好电涡流测功机的必要条件。水量不足，水温升高，结垢加速，影响冷却效果。严重时将引起关键件的变形，损害测功机。水量过多则造成不必要的资源和能源的浪费。因此需合理选择冷却水的流量。 试验时，要根据被测发动机的使用功率和进出口水温差来确定冷却水的水量。冷却水量的计算： Q=861.6P/1000Δt Δt= ti-to =861.6/qs 式中： Q——冷却水水量，m3/h; P——被测原动机的最大功率,KW; to——进水口水温度，℃； ti——出水口水温度，℃； qs——冷却水排量。一般取值 20～60升/千瓦。 入水口水温一般不能超过30℃，出水口水温一般不超过50℃（温度开关控制）。 电涡流测功机冷却水 电涡流测功机的出水管结构 轴承的润滑 为降低轴承温度，减小摩擦防止锈蚀，保证测功机长期安全运行，轴承必须润滑。 油润滑和脂润滑。我们的电涡流测功机多采用油润滑。 活塞泵和齿轮泵。 活塞式润滑泵的工作原理：接通电源后，润滑泵开始工作，把润滑油泵入两端主轴承内，经油管流回油室。油泵发生故障或油室内油位低时都会报警并停机。通过调节泵上的调节螺钉调节泵油量 。 润滑油应选择粘度指数高，运动粘度小，酸值低的润滑油。推荐用5号或7号高速机械油HJ-5或HJ-7，在转速不高时也可以用10或20号机械油.但不同油品不得混用。 一般两个月更换一次油池或油箱中的润滑油。如发现润滑油变质情况可随时更换。换油时应清洗磁性螺塞、过滤网、输油管、油池或油箱中的污垢。油池中的油面距油池顶面约10mm 。 换油后需调节油泵的泵油量为每分钟16～20滴（24~28滴），运行一小时后，主轴承温升不应超过50℃。长期工作轴温超过75 ℃，可以增加油滴数。最大40滴。 6、 润滑脂推荐选用SY4006-81 7007号润滑脂和德国进口润滑脂 KLUBER ISOFLEX NBU15、NBU52、 老润滑系统 间歇工作的新润滑系统 油路系统的维护 定期清洗油池、油管、泵体腔体等； 定期更换油管（1年左右）、泵内顶杆等易损件； 定期每天开机前检查油池中油量； 轴承端盖漏油可能是油量过大或其他原因；少量渗油对测功机的正常使用没有影响，但费油和污染环境。 测功机的检查和维护 每次开机前检查： a)与原动机的连接是否正确； b)电缆和线路连接是否正确； c)润滑油是否变质。 每次开机时检查： a)油泵是否工作，泵油是否正常，油路是否漏油； b)冷却水的流量（或压力）是否正常，有无漏水现象； c)有无不正常的响声和气味； d)振动是否严重； e)主轴轴承座温升； 半年维护： a)摆动轴承加注润滑油时，顺时针转动轴承外圈一个角度，但要保证最下方有两个滚珠，且关于垂直中心线对称（如设备利用率低，也可工作1000小时加注一次润滑油）。 b)检查主轴轴承转动是否灵活，是否需要更换； c)检查各个部分紧固件是否松动； d)检查精度——静校； e)更换润滑油； f)检查各种安全报警装置是否失灵。静校 一年维修 a)清洗除垢； b)鉴定控制系统指示仪表 电涡流测功机的静校 测功机一般每半年应校准一次，以防精度下降。测功机在拆除、修理、安装 之后也要进行校准。需要时也可以随时静校。静校时用四等标准砝码或精度 更高的砝码进行。 准备工作 a)检查摆动管、油管、接线电缆是否影响摆动体摆动； b)使主机和控制部分处于工作准备状态； c)打开进水开关，打开控制部分电源预热半小时； d)将一对校正臂分别固定在摆动体的两侧，应保证两臂处于水平位置。校正臂的刀口体各挂一个吊挂，此时显示的扭矩值应为零。 注意：若两校正臂不能互换时，必须按规定的方向安装。 e)用手交替在两校正臂上加一个不太大的力，使扭矩显示某一扭矩值，去掉力后，数字扭矩显示应为零。 2、预热半小时后进行满载静校。 三次加载，三次减载，求得平均值。 ≤0.4%。 3、灵敏度检查（≤0.1%） 4、断开电源、关掉水阀、拆下校正臂。 电涡流测功机静校加载量 电涡流测功机的静校 电涡流测功机使用和维护——定期清洗 电涡流测功机使用和维护——定期加润滑脂 安装拉压力传感器 安装拉压力传感器时，应特别注意使传感器安装得平稳、垂直（＜0.6mm），并应使传感器轴线与重力作用方向一致，以免产生侧向力。 电涡流测功机的主要故障 1、涡流环温度报警——冷却水量不足；水道生锈或结垢 2、灵敏度差——主机摆动部分上的水管、电缆线等与固定部分之间存在干涉 3、摆动体摆动不灵活 ——摆动轴承滚珠与保持架之间产生压坑。 4、吸收功率偏小——静校不合格；线圈局部短路；蓄流二极管出现故障或发动机有问题 5、吸收功率偏大 ——静校不合格；拉压力传感器出现故障 ；转速传感器出现故障或发动机有问题 即将出口美国的CW850盘式电涡流测功机 谢谢大家！ 冷却水量取决于原动机的最大负载和进出水温差 出水胶管选用意大利进口胶管，柔韧性特别好， 完全能保证产品的静校精度。 R键——程序运行 S键——保存设置 优点：油量调节方便 缺点：可以随意调节油量 从小到大依次加载，加载过程中不允许减载； 从大到小依次减载，减载过程中不允许加载。 静校误差= 静校误差= 重力加速度标准值：g=9.80665米／秒2 标准设计：10N.m/1Kg 可以根据用户的要求设计。 QXJ-1型清洗机 经过表面处理 没经表面处理 使用一年半没清洗 1、返厂大修的CW850盘式电涡流测功机：轴承因缺润滑脂严重损坏 2、工作1500h之后补充新润滑脂。 3、润滑脂容易变质，工作2年之后最好将轴承拆掉，彻底清洗之后加注新润滑脂。 * * 电涡流测功机和水涡流测功机的比较 盘式 电涡 流测 功机 34,000 8.09 6000 5400 850 CW850-1500/3000 （脂） 9000 8270 850 CW1300-1500/3000 （脂） 22,000 ? 4000 3500 550 CW550-1500/3000 （脂） 13,200 3.50 3000 2800 440 CW440D-1500/6500 13,200 3.69 3000 2764 440 CW440-1500/6500 7,800 1.30 1500 1395 260 CW260B-1800/7500 7,800 1.39 1500 1395 260 CW260-1800/7500 4,800 0.231 600 522 160 CW160-3000/10000 3,000 0.143 400 318 100 CW100-3000/10000 4,500 1.19 1000 955 150 CW150-1500/6500 1,500 0.00432 200 176 50 CW50-2700/10000 750 0.073 100 100 25 CW25-2400/10000 （脂） 600 0.00921 40 37 20 CW20-5000/15000 （脂） 300 0.00921 40 31 10 CW10-3000/15000 （脂） 柱 式 电 涡 流 测 功 机 150 0.0021 10 9.55 5 CW5-5000/15000（脂） 备注 平 均耗水量 （l/h） 转动惯量 （Kg·m2） 扭 矩满量程 （N·m） 最大扭矩 （N·m） 额定吸收功率 （KW） 型 号 1、平均耗水量按进出水温差32℃，单位功率耗水量按27L/KW.h计算 2、满功率耗电不包括电控的耗电量（约2.5A） 1988从引进德国策而纳技术。 两大系列：电涡流（鼓式和盘式）和水涡流 电涡流测功机 主机 控制 转动部分 固定部分 摆动部分 转子轴 转子盘 法兰盘 测速齿盘 高速轴承 底座 支架 进出水部件 测力组件 润滑泵 测速传感器 励磁线圈 测力彼 出水管 外环 涡流环 配重块 接线盒 摆动轴承 油门执行器 1、最重要的零件之一：引起气隙磁场的变化， 2、齿数 3、转子和轴的连接 4、损坏形式：转子外圆磨损，轴表面损伤、弯曲 最重要的零件之一：产生涡电流，水冷却 最易损坏的零件之一：变形、漏水 技术参数：电阻、绝缘电阻（不小于200兆欧）、击穿电压（10倍额定电压或1500~3500V） 安装固定： 损坏形式： CW260B 电枢 励磁线圈 感应子 测速传感器 拉压力传感器 转子部件 制动力的产生： 瓦 = 千瓦 = Ⅰ Ⅱ Ⅲ O A B C D 1、OABCDO是电涡流测功机所能测量的扭矩范围；原动机曲线落在此范围内都能测到。 2、合理选择测量范围，保证精度。测功机的最大扭矩在满量程的20~80%之间测量精度最高 350 275 100 50 30 13 力矩（N.m） M20 M16 M12 M10 M8 M6 螺钉规格 电涡流测功机的冷却 1.冷却原理 主机把吸收的功率转换成热量，靠冷却水流动把热量带走，以保证产品的正常运行。冷却水量不足，水温升高。当水温超过70℃后，会加速涡流环的腐蚀和积垢，影响热交换效率，严重时会损坏测功机。建议采用带有热交换器的循环冷却系统，以便使用经过处理的冷却水。并应在进水口加过滤网。测功机上装有温度监测报警开关，以保证水温不致过高。 2. 对冷却水水质的要求 冷却水的水质对热交换率影响较大。水质差很容易产生积垢，造成冷却水温度升高。因此，应使用洁净的冷却水。水中不应含有酸、碱等有害物质，悬浮物含量应控制在5mg/kaiyun 开云官方入口L以下，含盐量不应超过600mg/L。经验证明，使用硬度较低的自来水，一般不会产生严重的结垢现象。根据我国对冷却水水质的要求，推荐的清洁冷却水应包含的理化指标如

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